人工石

エンジニアドストーンは人工石の一種で、砕石を接着剤で結合して固い表面を作る複合材料です^。接着剤は一般的にポリマー樹脂ですが、新しいバージョンではセメント混合物を使用するものもあります^。この^カテゴリには、エンジニアドクォーツ（SiO ₂）、ポリマーコンクリート、エンジニアドマーブルストーンが含まれます。^{[ 2 ]}これらの製品の用途は、使用される元の石によって異なります。エンジニアドマーブルの場合、最も一般的な用途は屋内の床と壁ですが、クォーツベースの製品は主にキッチンカウンターに使用され、ラミネートや花崗岩の代替品として使用されます。^{[ 3 ] [ 4 ]}関連材料には、ジオポリマーとキャストストーンがあります。テラゾーとは異なり、この材料は工場でブロックまたはスラブで製造され、加工業者によって切断および研磨され、作業現場で組み立てられます。

人工石は、凝集石または凝集石とも呼ばれ、後者の用語は欧州規格（EN 14618）で認められているが、用語の混乱を招くことに、この規格にはセメント系結合材で製造された材料も含まれている。クォーツバージョン（エンドユーザーが直接扱う可能性がはるかに高い）は、一般的に「クォーツ表面」または単に「クォーツ」として知られている。^{[ 5 ]}

イタリアのトレヴィーゾにある非公開企業であるBreton SPAは、1960年代に大規模なBreton方式を開発し^{[ 2 ]} 、人工石の製造用機器の主要サプライヤーです。Bretonは成形機器の元祖メーカーであり、現在もそのプロセスに関する複数の国際特許を保有していますが、現在では同様の機械を製造する他の企業もいくつか存在します。

99.9% の純度のシリカがグリットと粉末状で、重量比で本体の 90～93% を占め、過酸化物触媒とコバルト促進剤を混合した不飽和ポリエステル樹脂 (7～10%) のマトリックス中に分散されています。これにより、常温で熱硬化性樹脂の硬化が促進されます。硬化した材料は通常、研磨と仕上げの前に 24～48 時間保管されます。吸収剤も化学混合物に添加され、不飽和ポリエステル樹脂と紫外線の反応による変色を抑制します。不飽和ポリエステル樹脂を使用して製造された人工石英石は、花崗岩や大理石と比較して、吸水率が低く、耐薬品性に​​優れ、硬度が高く、曲げ強度が高く、耐熱衝撃性に優れているという特徴があります。^{[ 6 ]}

振動圧縮真空プロセスによる圧縮では、弾性体製の型を使用し、移動するベルト上で砕石と樹脂の混合物を流し込みます。重量比で約93%の石骨材と7%のポリエステル樹脂（体積比で66%の石英と34%の樹脂）の混合物を加熱し、真空下で大型プレス機で圧縮します。振動によって混合物が圧縮され、実質的に多孔性のない等方性スラブが得られます。^{[ 2 ]}その後、人工石は基本的に天然石と同じ方法で加工されます。

一部の企業は、自社製品に使用するために、岩石を自ら輸入して粉砕し、様々な粒度の凝集体（石粉）に加工する一方、他の企業は、すでに粉砕された石粉を購入する。

人工石は通常、ウォータージェットカッターやダイヤモンドブレードを使用して天然石と同じ方法で加工されます。これは、通常ののこぎりで切断できるソリッドサーフェス材料とは対照的です。 ^{[ 7 ]}

 この素材は、12mm 、20mm  、または30mmの厚さで製造可能です 。最も一般的なスラブサイズは、クォーツの場合は3040mm  ×1440mm 、ブルトン産大理石の場合は3050mm ×1240mmですが、市場の需要に応じて3040mm ×1650mmなどのサイズも製造されます。     

人工石は非多孔質で、^{[ 8 ]}柔軟性が高く、多くの種類の天然石よりも硬い。内部構造が均一であるため、天然石に存在する可能性のある隠れたひび割れや欠陥がなく、スラブごとに色や模様の一貫性がある。^{[ 9 ]}ポリエステル樹脂結合剤によりある程度の柔軟性が確保され、曲げ圧力によるひび割れを防ぐ。しかし、結合剤は硬化し続けることが多く、時間の経過とともに曲げ強度が低下する。ポリエステル樹脂は完全に紫外線に安定しているわけではないため、人工石は屋外用途には使用すべきではない。^{[ 10 ]}紫外線に継続的にさらされると、石の変色や樹脂結合剤の劣化を引き起こす可能性がある。

この素材は、直接熱を加えると損傷を受けることがあります。クォーツ人工石は、ほとんどの花崗岩、大理石、石灰岩を含む他の石材表面よりも耐熱性は劣りますが、150  ℃（300  °F）以下の温度では影響を受けません。クォーツ人工石は、急激な温度変化によって損傷を受ける可能性があります。メーカーは、熱い鍋やフライパンを直接表面に置かないこと、携帯用調理器具の下には鍋敷きやトリベットを使用することを推奨しています。

床タイルとして使用する場合、使用する接着剤との適合性を確認することが重要です。反応性樹脂系接着剤や速乾性セメント系接着剤は一般的に良好な接着性を示しますが、その他のセメント系接着剤では接着不良や変色が生じる可能性があります。また、凝集石タイルは熱膨張・収縮、および下地のモルタルからの湿気に対してより敏感であるため、石材やセラミックタイルよりも頻繁に伸縮目地を設ける必要があり（例えば、英国規格BS 5385-5: 2011を参照）、下地層の乾燥状態を試験によって確認する必要があります。

大理石と石英をベースとした人工石は、どちらも同様の工程で製造され、複数の企業が同時に両方を生産しているものの、その特性や用途には明確な違いがある。

大理石は比較的柔らかい素材で、傷がつきやすいものの、メンテナンスは簡単です。通常、薄くなりすぎるまで繰り返し研磨することができます。大理石は世界中で広く流通しており、種類も豊富なので、価格面でも、模様や色のバリエーションの面でも、人工大理石に大きな優位性があります。人工大理石は、ホテル、ショッピングセンター、オフィスのロビーなど、大規模な商業施設の床材としてよく使われます。大理石の魅力的な外観と、手頃な価格、そして確実な納期を兼ね備えている点が魅力です。

石英ははるかに硬い素材です。大理石のモース硬度は約3ですが、石英は約7です。そのため、傷がつきにくくなっていますが、再研磨や一般的な加工がより難しくなります。そのため、加工によって付加価値が生まれ、そのかなり高いコストを相殺できるキッチンカウンターなどに最もよく使用されます。

石英と珪岩は名前が似ているため混同されがちですが、両者には違いがあります。石英は天然素材ですが、石英カウンタートップは人工素材です。一方、珪岩カウンタートップは天然素材であり、高級カウンタートップ素材とされています。^{[ 8 ]}

イタリアは1980年代から2000年代初頭にかけて、特に人工大理石において、人工石材製品の供給において最も支配的な国でした。中国経済の成長により市場は劇的に変化し、現在では中国が生産者数と総生産量で世界最大となっています。中国だけでも100社以上の人工石材サプライヤーがあると推定されています。インドにも2012年12月時点で約40のスラブ生産ユニットがあります。イタリアのクアレッラ、サンタ・マルゲリータ、台湾のロマストーンなど、ブルトン社の機械を運用する元祖企業は、大理石の最も有名なブランドであり続けています。

シリカを含む石材全般に言えることですが、石英で作られた人工石の切断や加工時に発生する粉塵を吸い込むと珪肺症になる可能性があります。石英粉塵を吸い込むリスクは、適切な安全対策を講じることで軽減できます。 ^{[ 11 ] [ 12 ]}安全対策や保護具がほとんど、あるいは全く使用されていない場合、珪肺症のリスクは高くなります。これは、小規模な工房や、​​業界が規制または監視されていない国で発生する可能性があります。^{[ 13 ] [ 14 ]}

オーストラリアでは、2019 年 7 月に国家粉塵疾患対策本部が設立されました。^{[ 15 ]}西オーストラリア州では、人工石によって引き起こされる珪肺症の早期発見を支援する法律が導入されました。^{[ 16 ]}西オーストラリア州の医療従事者は、リスクのある労働者の健康監視に関する厳格なガイドラインに従うよう勧告されています。^{[ 17 ]} 2023 年 2 月、オーストラリアの労働組合は、オーストラリアへの人工石の輸入禁止を求めました。^{[ 18 ]}同年 12 月、オーストラリアは、労働者が珪肺症を発症したことを受けて、人工石の禁止を発表した最初の国となりました。この禁止は 2024 年 7 月 1 日に発効しました。^{[ 19 ]}

カリフォルニア州では、2026年1月時点で、石英カウンタートップ製造工場の従業員500人が珪肺症と診断されている。^{[ 20 ]} 2019年と2020年に安全当局が行った検査では、これらの工場の72%が連邦のシリカ粉塵曝露基準に準拠していないことが判明した。州の労働安全衛生基準委員会は、2023年12月に緊急規制を承認した。^{[ 21 ]}